Nozioni di base sui TAG RFID

I tag RFID, comunemente identificati come transponder RFID, sono tipicamente costituiti da tre componenti fondamentali: un circuito integrato (IC), un'antenna o una bobina, e un substrato in cui sono alloggiati gli elementi sopracitati.

Le illustrazioni sopra rappresentano due design tipici di tag RFID. Il design a sinistra raffigura una bobina, ottimizzata per l'utilizzo in sistemi RFID LF/HF (bassa/alta frequenza), che operano in un range di frequenza più bassa. Il tag utilizza il metodo di induzione come mezzo di potenza e di comunicazione. Il tag RFID UHF (ultra-high frequency) a destra utilizza un design antenna a dipolo. Il tag utilizza trasmissione RF (radio frequenza di funzionamento ad una frequenza molto più elevata) per ottenere potenza e realizzare la comunicazione. Più è elevata la frequenza del Tag, maggiore è la velocità di trasmissione delle informazioni e minore è la richiesta di energia per ricevere/trasmettere informazioni rispetto ad un tag che usa una frequenze più bassa; frequenza inferiore richiedono più tempo. Anche l'antenna che trasmette il segnale può essere più piccola a frequenze più alte, raggiungendo maggiori distanze di lettura.

Tuttavia, è importante sottolineare che la scelta tra un tag UHF e un tag HF dipende dall'applicazione specifica e può essere quindi giusta o sbagliata sulla base delle esigenze specifiche. Un tag che può essere letto a lunghe distanze può essere vantaggioso in alcune situazioni, ma può diventare problematico se è necessario interagire con un tag specifico ignorando quelli nelle vicinanze. Pertanto, è fondamentale comprenderne le diverse caratteristiche e applicarle in base alle necessità specifiche dell'applicazione.

Chip IC per tag RFID

Il chip IC sul tag RFID è molto piccolo, non più grande di un granello di sabbia (vedi foto sopra). Questa dimensione compatta rende il tag adatto per un'ampia gamma di applicazioni. Tuttavia, il costo del chip IC è direttamente proporzionale alla sua capacità di memoria e alle funzionalità che offre. 

Per il suo funzionamento, il chip IC dipende dall'energia che riceve, la quale viene catturata attraverso la sua antenna. Quando viene emesso un comando di lettura dal lettore RFID, quest'ultimo genera un campo energetico RF tramite la sua antenna. Esiste una distanza massima entro la quale l'antenna può efficacemente catturare l'energia RF necessaria per attivare il tag. Questa distanza dipende dalla potenza di trasmissione del lettore RFID e dalle dimensioni della bobina del tag. In generale, una bobina più grande consente al tag di essere attivato a una distanza maggiore rispetto a una bobina più piccola. Quando il tag riceve abbastanza energia per il suo funzionamento, il chip IC si attiva immediatamente e risponde al comando del lettore RFID. In genere, il tag legge le informazioni binarie memorizzate al suo interno e risponde al lettore. L'informazione di base spesso letta è il numero di identificazione univoco del tag. Se il tag contiene ulteriori dati inseriti dall'utente, il lettore può emettere un comando per recuperare tutti questi dati. Tutto questo processo avviene in pochi microsecondi, rendendo la comunicazione RFID estremamente veloce ed efficiente.

Il tag RFID è essenzialmente simile a una scheda di memoria flash che viene usata comunemente per la propria macchina fotografica digitale. il tag RFID però è alimentato senza fili ed ha molta meno memoria. La memoria disponibile può variare dai pochi byte necessari per memorizzare l'ID del tag, ai circa 8Kbyte per memorizzare altri dati utente. Ogni lettera dell'alfabeto occupa circa 1 byte di spazio, quindi una memoria 8Kbyte grado di memorizzare circa 8000 caratteri. I tag con capacità di memoria maggiore di solito hanno un costo maggiore. A seconda del chip, i tag possono essere pre-programmati durante la produzione e contenere lo stesso ID oppure univoco (Numero di identificazione). Un ID univoco permette al lettore di differenziale comunicazione con più tag letti nello stesso campo di azione. Alcuni chip IC sono in grado di distruggere il tag, evitando successive letture e rendendo il tag inutile. Tag LF e HF utilizzano metodi di induzione per letture a breve distanza (inferiore a 10 centimetri). Tag UHF possono arrivare fino a 10m. La distanza varia in base alla potenza trasmessa dal lettore RFID e la grandezza dell'antenna presente sul tag.